Лекції_транспортуючі

опору руху тягового органу:

-

при зачерпуванні:

W =W ¢

+W

²

1

1

1

опір

зачерпуванню W ¢

= q

B ,

Н;

де

q

0

– потомий опір заглибленню

1

0

0

ковша, Н/м;

В0=b+A, м – довжина ребра ковша, що заглиблюється у вантаж.

сила інерції

¢

=

m(V 2 -V 2 )

, Н; де m – маса вантажу, що знаходиться в ковші;

W1

0

3h1

V ,V0

- швидкість вантажу

від

кінцевого до початкового значення п

відношенню до швидкості тягового органу; h1 – висота зовнішнього ребра

ковша, м.

- на прямолінійних відрізках (для крутопохилого транспортера):

W2 = (qB + qT )Lg(wS cos b + sin b ) ,

			W3	= -qT Lg sin b .
Тут wS – коефіцієнт опору руху тягового органу з ковшами; qT – погонна
маса тягового органу з ковшами.
При		проектуванні	крутопохилих			стрічкових		транспортерів
розрахунки		проводять	як	і	для	плоскострічкових			пологопо
транспортерів		з холостою	віткою, що		провисає,		а для	крутопохилих
ковшових	транспортерів, як		для ланцюгових транспортерів з рухомим
настилом	і	холостою	віткою, що		провисає.		Вертикальні		ковшові

транспортери розраховуються за тими ж рівняннями, лише кут β=900.

-для похилих: S4 = (S3 +W1 )c ; S1 = Sнб = S4 +W2 , Н.

-для вертикальних: S2 = S зб ³1,5HqT g ; S3 = S2 - HqT g , Н.

При проектуванні роблять перевірку передачі рухомої сили за рахунок

тертя зчеплення з приводним барабаном:

	eaf ³	S	нб	, де е=2,72 – основа натуральних логарифмів; α – кут обхвату
		S	зб

стрічкою приводного барабана, рад; f – коефіцієнт тертя зчеплення стрічки з приводним барабаном.

Для проектування зупинника необхідно визначити силу тяги робочого органу

при	зворотному русі стрічки, та крутний момент зворотного ходу на
приводному валу транспортера:
WOP = qB Lg sin b - (qB + qT )LgwS cos b , Н;
M K	= WOP (	Dб	+ A	) , Нм.
			2

Лекція 5

(Гвинтові транспортери)

1.Робочі органи

2.Класифікація

3.Схема роботи і основні параметри

4.Основи теорії і розрахунку.

5.Продуктивність гвинтового транспортера

Транспортери з гвинтовим робочим органом, що обертається в нерухомому жолобі (кожусі) називається гвинтовим.

Призначені для горизонтального, похилого і вертикального переміщення сухих, вологих, рідких і рідше штучних вантажів. Їх відмінність у компактності та відсутності тягового органа.

Гвинтовий транспортер складається з таких основних вузлів: жолоба;

завантажувального ковша і розвантажувальних патрубків; гвинта, який називається шнеком, що складається з приводного вала і закріпленої на ньому гвинтової поверхні; кінцевих і проміжних підшипників, трансмісії та джерела механічної енергії.

Гвинтові транспортери бувають:

-горизонтальні, похилі, вертикальні;

-стаціонарні, пересувні, переносні.

Вантаж який надходить у жолоб або кожух через завантажувальний ківш або патрубок, переміщується за допомогою обертового шнека під дією обертової сили гвинта і вивантажується через розвантажувальні вікна або патрубки.

Преваги: простота будови і догляду; невелика вартість;	зручність
проміжного завантаження і розвантаження; відсутність втрат	вантажу;
невеликі габаритні розміри.
Недоліки: стирання вантажу внаслідок його тертя об стінки жолоба і
гвинтову поверхню шнека; подрібнення вантажу внаслідок	затискання;
великі витрати енергії; знос поверхонь жолоба і шнека.

Шнеки гвинтових транспортерів бувають

-правого і лівого обертання;

-одно- і багатозаходні.

Їх гвинтові поверхні виготовляють найчастіше із стальної стрічк способом штамповки або прокатки на спеціальних верстатах.

Шнеки бувають:

-із суцільною гвинтовою поверхнею– для сипких та пухких вантажів;

- стрічкові – для шматкових і злипаючих вантажів та д

перемішування різних типів вантажів;

-лопатеві – для розпушування, перемішування та переміщення вантажів(кормоприготувальні);

-фасонні – для розпушування злежаних вантажів та транспортування.

Для зменшення дроблення вантажу необхідно, щоб між зовнішнім ребром шнека і жолобом був зазор5-10мм. Для транспортування абразивних вантажів використовують шнеки з чавунних секцій. Вали горизонтальних та полого похилих шнеків можуть бути виготовлені як суцільні , так і з відрізків довжиною 2-4м.; вали круто похилих транспортерів – тільки суцільними.

Схема роботи і основні параметри.

Матеріал в гвинтовому тр-рі переміщується волоком незалежно від фізико-

механічних властивостей вантажів, положення і параметрів шнека. Проте траєкторія руху частинок вантажу різна в залежності від частоти обертання шнека. Прийнято розрізняти шнекишвидкохідні і тихохідні. В тихохідних шнеках при w < wK (дійсна кутова швидкість менше критичної), коли

w2 R / g < 1 частинка вантажу А здійснює коливальний рух на змінному радіусі

з одночасним осьовим переміщенням. Їх застосовують для в’язких, липких і зв’язаних вантажів: запарена картопля, силос, гній і т.д.

В бистрохідному шнеці при w > wK

і w2 R / g > 1

матеріал розташовується

під дією відцентрових сил концентрично по поверхні кожуха,

частинка

вантажу А описує гвинтову спіраль з кроком SM<S

- крок гвинта. В дійсності

траєкторія

руху

частинок

набагато

складніша. Швидкохідні

шнеки

застосовуються при

вертикальному

і

інших напрямах

транспортування

сипких і рідких вантажів: зерно, кормові суміші тощо.

Для нормальної роботи шнека при

його

проектуванні

необхід

забезпечити співвідношення його продуктивностей: завантажувальної – Пз;

транспортуючої – Пт та розвантажувальної – Пр.

При Пз<Пт<Пр продуктивність

шнека

Пз=;П у

випадку Пз>Пт>Пр

відбуватиметься

надлишкове

стирання

і

дроблення

вантажу

і нав

забивання транспортера.

На продуктивність шнека значно впливає і схема роботи та конструкція

вузлів. Так із збільшенням частоти

обертання

валаn

гвинта

створюється

тормозна

дія

на

вантаж

і

продуктивнзістьПр Пзменшуються,

а

продуктивність

тП

збільшується.

Тому

для

бистрохідних

шнеків

встановлюють спеціальні живильники. Для кращого захвату вантажу і зменшення початкових опорів виготовляють гвинти з поступово зростаючим кроком.

Основні параметри шнека:

конструктивні: D – діаметр і S – крок гвинта, співвідношення між ними y = S/D ; діаметр вала – d.

кінематичні: частота обертання – n; кутова швидкість – ω.

експлуатаційні: коефіцієнт продуктивності - k П ; коефіцієнт тертя – f; y = 0,6...1,25 .

Основи теорії і розрахунку.
При		русі		матеріальної
частинки в шнеці на неї діє:
сила тяжіння ваги mg; сила
тертя об гвинт f1mg, що задає їй
обертання;		тиск		супутніх
частинок kf1mg (k – коефіцієнт
пропорційності);			відцентрова
сила mω2r, що				притискає
частинку до кожуха; сила тертя
по кожуху f2mω2r,			яка	гальмує
обертання		частинок		разом	з
гвинтом,	і	сили	внутрішнього
тертя частинок. Сумарна дія
цих	сил		призводить
проковзування			частинок		по
гвинтовій поверхні і осьовому переміщенню – тобто транспортуванню.
Дієздатність вертикального шнека забезпечується		приw > wK . Критичні

кутові швидкості для точок А і Б визначаються із рівнянь рівноваги сил в проекціях х-х:

mgsina + f1 f2 mg cosa + f1 f2 mw2 R sin a - f2mw2 R cosa = 0

mg sin a

OC

- f

mg cosa

OC

- f

3

mw2 r

= 0

1

OC

де f1 , f2 , f3

- відповідно коефіцієнти тертя вантажу об гвинт, кожух та вантаж;

rOC =0,5dOC

і aOC

- відповідно

радіус, діаметр

і

кут

осипання, при яких

транспортування вантажу неможливе.

Після перетворення для зовнішньої точки А і внутрішньої Б отримаємо:

wКА =

2gtg(a + j1 )

;

wKБ =

2g sin(aОС -j1 )

dОС f3 cosj1

Df2

відповідно

для

горизонтального

шнека критичні

кутові швидкості дл

зовнішньої і внутрішньої точок:

wКА =	2g	; wKБ =	2g
			dОС f3
	Df2

Робоча частота обертання гвинта швидкохідних шнеків в декілька разів

більше критичної n > nK = 30wK / p .

Для тихохідних n £ A / D

А=65…50 для легких вантажів; А=50…30 для важких.

Осьова швидкість.

VS – швидкість транспортування залежить від колової швидкостіV і

теоретичної осьової швидкостіVST при якій точка А переміщується без обертання. З врахуванням співвідношень VST=Vtgα:

V = k V		= k	Sn	;	k	= 1 -	nM	;	k = 0,9...0,6
			60
S	0 ST	V			n		n		n

більші значення для швидкохідних шнеків.

Продуктивність гвинтового транспортера в загальному вигляді:

Q = 3600gFCVS ,

де FC ,VS площа поперечного перерізу потоку і осьова швидкість вантажу.
Процес		транспортування		гвинтовим	транспортером		надзвичайн
складний і на нього впливають: частота обертання шнекаn; кут нахилу
шнека b,	що	можна	врахувати	коефіцієнтомk b	= 1.0...1.3 ;	завантаження		і
розвантаження: kЗ = 1,0...0,5 і kP = 1.0...0.94 .
Якщо	визначити		дійсний	об’єм матеріалу на довжині			одного	кроку
Vg = FC S = kV V ; ;;V = 0.785(D2 - d 2 B )S;;; kV = 0.2...0.9 -					коефіцієнт	використання

міжвиткового простору, і підставити у рівняння, отримаємо:

Q = 60k3kb kV kn gVn = 60kП gVn

де kП = k3kb kV kn - диференційний коефіцієнт продуктивності.

Нехтуючи впливом діаметра вала і враховуючи S =yD , отримаємо:

Q = 47kПyD3ng

D = 3		Q		звідки
		47kПyng
Отриманий				діаметр	округлюють	за	ГОСТ	і	перевіряють
співвідношенню D≥(4…10)А, де А – розмір частини							вантажу

Лекція 6

(Коливальні конвеєри)

Коливальні конвеєри – транспортуючі пристосування без спеціального тягового органу. Транспортування вантажу здійснюється послідовно повторюваними переміщеннями чи скачками вантажу по вантажонесучому органу.

Залежно від характеру і режиму руху розрізняють конвери:

інерційні з постійним чи змінним тиском вантажу на , дновякому вантаж переміщується, не відриваючись від дна жолоба;

вібраційні, в яких переміщення здійснюється мікро кидками з відривом частинок вантажу від дна жолоба. вібраційні відрізняються від інерційних режимом роботи

До недоліків вібраційних конвеєрів відноситься: підвищений знос жолоба при транспортуванні абразивних матеріалів, складність переміщення